Из всех опрошенных только Михаил Нагой подтвердил версию царицы о том, что царевич Дмитрий был убит дьяком Битяговским и его людьми. Остальные сказали, что не знают подробностей случившегося, поскольку не были в это время во дворе. Более того, городской приказчик Русин Раков заявил, что Михаил также ничего не видел, поскольку прибежал уже с угличанами, да и был пьян. Тогда для допроса вызвали тех, кто видел, как погиб Дмитрий: В. Волохову, И. Тучкову и мальчиков-жильцов. Все они рассказали одно и то же: Дмитрий сам покололся свайкой во время приступа «падучей болезни», т. е. эпилепсии. В это время во дворе никого из посторонних не было.
Узнав о причине гибели царевича, члены комиссии стали выяснять обстоятельства восстания в Угличе и причину убийства государевых людей. Для этого вызвали 7 представителей местного духовенства, 47 жителей посада, 63 члена двора царевича и Нагих, 11 слуг дьяка Битяговского. Многих ставили «с очей на очи», и это позволяло вести допрос перекрестно. В итоге оказалось, что именно Нагие без всякого основания обвинили дьяка и его людей в смерти царевича, натравили на них горожан и спровоцировали восстание, которое завершилось разгромом дома Битяговского и Приказной избы — государственного учреждения.
Всего в ходе следствия было допрошено более 140 человек. Их показания были записаны и включены в состав особого дела, которое дошло до нас и хранится сейчас в Российском государственном архиве древних актов (РГАДА). В начале XX в. оно было опубликовано — «Угличское следственное дело о смерти царевича Дмитрия 15 мая 1591 г.» М., 1913.
Таким образом, комиссия официально установила, что царевич Дмитрий случайно покалечил себя сам и умер от потери крови. Его, как невольного самоубийцу, не имели права хоронить пышно и с почетом. Поэтому похороны царского сына состоялись 23 мая в местном соборе. К 30 мая следствие было завершено, и члены комиссии вернулись в Москву. Там 2 июня на заседании Боярской думы В. И. Шуйский доложил о результатах своей работы. После обсуждения его доклада бояре вынесли такое решение: признать виновными в смерти царевича Нагих, поскольку трагедия произошла из-за их «небрежения» к обязанностям оберегать Дмитрия; признать их виновными и в убийстве государевых людей, и в подстрекательстве угличан к восстанию.